NonAbeG — Transport de chaleur et polarisation de spin dans les états de Hall quantique non abéliens du graphène

Les états à dénominateur pair de l'effet Hall quantique fractionnaire devraient héberger des excitations ayant des statistiques anyoniques non abéliennes, ce qui en fait des candidats prometteurs pour l'implémentation d'un ordinateur quantique topologique. Jusqu'à présent, la démonstration de statistique non abélienne en régime d'effet Hall quantique fractionnaire, n'a été obtenue que dans un seul état, dans des hétérostructures semi-conductrices à base de GaAs. Cette démonstration a été faite via des mesures de conductance thermique et de polarisation de spin. Dans ce projet, nous proposons de réaliser conjointement ces deux mesures dans le graphène bicouche avec empilement Bernal, dans lequel a récemment été observée une grande variété d'états de Hall quantiques fractionnaires à dénominateur pair, beaucoup plus robustes que dans le GaAs. Cela nous permettra de caractériser sans ambiguïté les statistiques anyoniques d'un large éventail de fractions, qui devraient être décrites par différents états fondamentaux (éventuellement non abéliens). Ce projet très ambitieux nécessite la combinaison réussie de techniques expérimentales de pointe très délicates : hétérostructures de van der Waals en graphène ultra-propres présentant les états de Hall quantique fractionnaires les plus délicats, mesures de la conductance thermique dans le régime de Hall quantique, et mesures de la polarisation spin/vallée dans le graphène via des forts champs magnétiques à orientation variable et de la résonance magnétique nucléaire. Notre consortium est composé de trois équipes (SPEC, LNCMI, C2N), chacune étant reconnue internationalement comme experte dans ces techniques, ce qui le rend particulièrement apte à relever ces défis.